多巴胺能神经元保护的研究进展

ＤＡ能神经元的发现源于对ＰＤ的研究，自１８１７ 年英国医师詹姆斯·帕金森首次正式报道了该疾病 的ｌ临床特征，大量的尸检报告发现ＰＤ患者的黑质含 黑色素细胞数目减少，２０世纪６０年代后期运用荧光
和免疫组化技术发现这些细胞实际上是ＤＡ能神经 元，从而得知ＰＤ的病理生理基础是ＤＡ能神经元变 性丢失，导致ＤＡ合成分泌减少。那么，有哪些因素 造成ＤＡ能神经元变性丢失，目前仍在探索中，有研 究认为与年龄、氧化应激、基因易感性罗彦妮（综述） 沈岳飞（审校）
【关键词】 多巴胺； 多巴胺能神经元； 神经保护； ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—６５７４．２００９．０２．０２７
帕金森病
Ｐ咖唧ｉｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｐａｍｉｎｅｒｇｉｃ ｎｅｕｒｏｎｓ Ｌｕｏ Ｙａｎ－ｎｉ，Ｓｈｅｎ Ｙｕｅ－ｆｅｉ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｕｒｏｌｏ。
３．１．１ ＭＡＯ是脑内ＤＡ酶解失活的主要代谢酶， 有Ａ和Ｂ两种亚型，ＤＡ在ＭＡ０酶解作用下产生大 量氧自由基，从而氧化损伤ＤＡ能神经元，因此抑制 ＭＡ０活性，减少ＤＡ酶解，可以保护ＤＡ能神经元。
丙炔苯丙胺是第一代ＭＡＯ—Ｂ抑制剂，在体外细胞
研究中，戚晨等ＣＨ发现丙炔苯丙胺可以通过减少ＤＡ
能神经元活性氧的生成，促进ＧＳＨ合成而抑制细胞
ｇＹ．ｔｈｅ ＦｉＭｒ Ａ。ｆｆｉｌｉａｔｅｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００２１，Ｃｈｉｎａ ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｄｏｐａｍｉｎｅ；Ｄｏｐａｍｉｎｅｒｇｉｃ ｎｅｕｒｏｎｓ；Ｎｅｕｒｏｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ
是通过作用于雌激素受体后，抑制凋亡效应分子半
胱氨酸蛋白酶一３（ｃａｓｐａｓｅ－－３）下游的蛋白激活物一
１（ａｃｔｉｖａｔｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎ—ｌ，ＡＰ一１）位点的转录，阻断Ｃ
万方数据
－Ｊｕｎ氨基末端激酶（Ｃ—Ｊｕｎ ａｍｉｎｏ—ｔｅｒｍｉｎａｌ ｋｉ－ ｎａｓｅ，ＪＮＫ）／ＡＰ一１级联反应来实现的［２２１。 ３．４．２褪黑素（ｍｅｌａｔｏｎｉｎ，ＭＴ） 是一种主要由松 果腺合成分泌的激素，主要作用部位是脑，脑中ＭＴ 的含量为血清中的５倍。长期以来，人们认为ＭＴ 的生物活性主要是调节昼夜节律、睡眠一觉醒生物 节律相位转换．改善睡眠。随着研究深入，发现ＭＴ 还能对抗氧化应激，保护线粒体，抗凋亡，调节免疫， 延缓衰老，又易于穿越血脑屏障，能够保护神经元免 于氧化应激损伤［２引。自２０世纪９０年代初，ＭＴ的 ＤＡ能神经元保护作用受到广泛关注，它通过清除氧 自由基口“，恢复ＴＨ活性［２引，提高线粒体复合体Ｉ 的活力［ｚ印等多种途径保护ＤＡ能神经元。 ３．５尿酸对ＤＡ能神经元的保护作用 尿酸是人 体嘌呤代谢的终产物，与痛风联系在一起，但同时它 也是一种天然的抗氧化剂。早在２０世纪８０年代，就 有科学家推测尿酸可能有抗氧化、抑制氧自由基损 伤细胞膜的作用【２¨，在后续的研究中证实了这一假 说【２引，并指出其抗氧化作用主要表现为抑制过氧化 硝酸盐介导的硝酸化反应、增强ＳｏＤ活性及对Ｆｅ２＋ 的强螯合力。流行病学研究发现血尿酸水平升高可 以明显减低ＰＤ的发病率，尿酸水平高患ＰＤ的概率 下降５５％雎叼；且尸解发现ＰＤ患者黑质中尿酸水平 显著低于对照组，减低５４％【３ ０‘，提示血高尿酸对ＰＤ 可能有保护作用，而这一作用的主要靶点是黑质ＤＡ 能神经元。尿酸可以减轻鱼藤酮对ＤＡ能神经元的 氧化损伤作用［３¨，腹腔内注射一定剂量的尿酸不仅 可以提高血尿酸浓度，也可以增加黑质内尿酸含量， 因此能保护ＤＡ能神经元免遭６一羟基多巴胺（６一 Ｈｙｄｒｏｘｙｄｏｐａｍｉｎｅ，６一ＯＨＤＡ）的损害［３引。目前关 于尿酸保护ＤＡ能神经元的机制尚在研究中，除了 抗氧化作用，研究发现尿酸的前体物质腺苷、腺嘌 呤、鸟苷、鸟嘌呤、黄嘌呤可以影响ＤＡ的合成代 谢［３ ３Ｊ，而尿酸前体物质肌苷对ＭＰＴＰ所致的ＰＤ小 鼠有神经保护作用［３“，这不禁令人思考尿酸的保护 作用不仅仅与它本身有关，整个嘌呤代谢途径中的 不同产物亦有潜在的保护作用。 ３．６ 中药及中药提取物 绿茶多酚（绿茶提取物） 的主要成分是黄烷醇类的多种儿茶素，其中以表没 食子儿茶素没食子酸酯含量最高，有清除自由基及 抗氧化作用［３副。在细胞培养和动物实验中均已证实 绿茶多酚具有ＤＡ能神经元保护作用，其保护机制 主要有：（１）增强ＳＯＤ和ＣＡＴ括性，促进抗氧化作 用Ｌ３副Ｉ（２）抑制ＤＡ转运体活性，减少ＭＰＰ＋进入ＤＡ 能神经元胞质内［３７１；（３）保护线粒体膜、抑制ｃａｓｐａｓｅ ～３活性及凋亡前体蛋白的表达Ⅲ３；（４）减弱小胶质
子（ｇｌｉａ—ｄｅｒｉｖｅｄ ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ ｆａｃｔｏｒ，ＧＤＮＦ）的表
达，说明ＨＯ一１保护ＤＡ能神经元效应是多途径
的。内源性Ｈ０—１仅存在于小部分神经元和胶质
细胞，通过诱导激活内源性ＨＯ－－１，增加其表达量同
样可以保护ＤＡ能神经元，而有此诱导作用的有咖
啡因【１４］和神经生长因子（ｎｅｒｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ，
·１５９·
万方数据
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｅｅ ａｎｄ Ｍｅｎｕｌ Ｈｅａｌｔｈ，２００９，Ｖ０１．９，Ｎｏ．２
（４一ｈｙｄｒｏｘｙｎｏｎｅｎａｌ，４一ＨＮＥ）生成和３一硝基酪氨 酸（３一ｎｉｔｒｏｔｙｎｏｓｉｎｅ，３一ＮＴ）释放而抑制中脑细胞 脂质过氧化反应。谷胱甘肽乙酯（ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ ｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ，ＧＥＥ）作为合成ＧＳＨ的前体物质，较ＧＳＨ更 易透过细胞膜，经过一系列脱脂反应生成ＧＳＨ。Ｚｅ－ ｅｖａｌｋ等［３］发现不管是在体外细胞还是体内动物模 型，随着ＧＥＥ浓度增高ＧＳＨ合成增加，且ＧＥＥ作 用比ＧＳＨ单独作用时更能抑制１一甲基一４一苯基 一１，２，３，６一四氢吡啶（１一ｍｅｔｈｙｌ一４一ｐｈｅｎｙｌ一１， ２，３，６一ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｙｒｉｄｉｎｅ，ＭＰＴＰ）引起的细胞氧化 应激，由此可见中脑内ＧＳＨ合成需要ＧＥＥ的参与， 同时补充ＧＥＥ能更好地发挥ＧＳＨ抗氧化、保护ＤＡ 能神经元的作用。 ３．１．３线粒体呼吸链中清除自由基的酶亦被认为 有ＤＡ能神经元保护作用，其中锰超氧化物歧化酶 （ＭｎＳＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）在抗细胞氧化应激 中起重要作用。Ｐｅｎｇ等ｎ］通过体外培养ＤＡ能神经 细胞株及胚胎中脑细胞，将盐溶性锰复合物ＥＵＫ一 １３４、ＥＵＫ一１８９作用于这两种细胞，发现二者可以 模拟ＭｎＳＯＤ和ＣＡＴ作用，清除细胞内过多的自由 基，起到ＤＡ能神经元保护作用。 ３．２血红素加氧酶一１（ｈｅｉｎｅ ｏｘｙｇｅｎａｓｅ－－１，Ｈ０— １）的ＤＡ能神经元保护作用 ＨＯ一１是血红素加氧 酶的同工酶，即氧化应激诱导型。Ｈ０一ｌ代谢血红 素形成一氧化碳（ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ，ＣＯ）、游离铁 （Ｆｅ２＋）和胆绿素，胆绿素进一步还原生成胆红素。 在非神经组织研究中发现ＣＯ、Ｆｅ２＋和胆红素是重要 的生物效应分子，其中ＣＯ具有抗炎、抗凋亡作 用［５－６３；胆红素能有效保护细胞膜抵抗脂质过氧化， 其抗氧化能力甚至超过Ｖ。和Ｖｃ［７］；Ｆｅ２＋有促氧化促 炎症作用，但许多体外模型研究证实在Ｈ０—１被诱 导而活性增高的同时，铁蛋白的水平也同时升高，后 者与Ｆｅ２＋结合，减少铁介导的细胞毒性［８】。因此， Ｈ０—１的活性增强对组织细胞有保护效应，许多研 究证实了这一效应，如将转染有Ｈ０—１基因的病毒 载体移植入体内可以抑制缺氧引起的肺损伤［９］、肝 移植术后肝脏再灌注损伤Ｌｌ叫及动脉粥样硬化的进 展Ｌｌ¨，Ｈ０—１表达增高亦可以保护星型胶质细胞对 抗血红素代谢引发的氧化损伤Ｌ１２３。那么Ｈ０—１对 ＤＡ能神经元是否有保护效应，是如何保护呢？
ＤＡ能神经元，即以合成分泌单胺类神经递质 ＤＡ为主的神经元，它广泛分布在中枢神经系统，大 部分ＤＡ能神经元（８０％）位于中脑黑质致密部，少 部分分布在视网膜、嗅球、脑室附近和自主神经节。 ＤＡ能神经元发出神经纤维投射到端脑、间脑、脑干 及脊髓，形成４个主要的投射通路，包括黑质纹状体 通路、中脑边缘皮质系统、结节漏斗系统和下丘脊髓 束，分别控制运动、情感、感知、行为和垂体分泌功 能，而这些作用是与神经递质ＤＡ密切相关的。ＤＡ 主要在ＤＡ能神经元的胞质中合成，血液中的酪氨 酸被摄取进入胞质后，在限速酶酪氨酸羟化酶（ｔｙｒｏ— ｓｉｎｅ ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，ＴＨ）催化作用下生成左旋多巴，后 者脱羧生成ＤＡ，胞浆中的ＤＡ被突触囊泡膜上的单 胺转运体摄取储存在囊泡内，以胞裂外排形式释放 到突触间隙，与受体结合后发挥作用。ＤＡ合成主要 受限速酶ＴＨ调节：一是ＴＨ可被蛋白激酶Ａ、蛋白 激酶Ｃ、钙／钙调节蛋白依赖性蛋白激酶ＩＩ（ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ－－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ ＩＩ，ＧａＭＫ ＩＩ） 等激酶磷酸化，酶活性增加；二是细胞内腺苷酸环化 酶活力增高，ｃＡＭＰ合成增多，ＴＨ基因的ｃＡＭＰ反
·１６０·
含量及减少黑质内炎症因子（白介素一１、肿瘤坏死
因子）的产生；活体外Ｈ０—１显著减少ＴＨ表达阳
性细胞的死亡率，还可以维护细胞轴突的正常形态。
该研究除了证实了Ｈ０—１高表达通过抗氧化、抗炎
症反应来保护ＤＡ能神经元外，更为重要的一点是
发现Ｈ０—１可以增强ＤＡ能神经元脑源性神经生
长因子（ｂｒａｉｎ ｄｅｒｉｖｅｄ ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ ｆａｃｔｏｒ，ＢＤＮＦ）和 ＤＡ能神经元周围胶质细胞的胶质源性神经生长因
制之一，可以抑制ＤＡ能神经元氧化应激标志物４＿－
ＨＮＥ的产生［１ ７。。当抑制细胞内蛋白合成时，ＧＤＮＦ
未发挥保护作用［１引，那么ＧＤＮＦ的保护作用是否与
蛋白合成增多有关，在ＧＤＮＦ作用的同时另外途径
增加蛋白的合成是否能增强ＧＤＮＦ的保护作用，有
待进一步研究。 ３．４激素的保护作用
３．４．１ 雌激素 因其亲脂性和小分子量的特点，由
ＮＧＦ）［１ ５。。 ３．３ 神经营养因子对ＤＡ能神经元的保护
研究
显示，ＤＡ能神经元的发育、分化受多种因子如ＢＤ－
ＮＦ、ＧＤＮＦ等神经营养因子调控。ＧＤＮＦ主要在胶